餐厨垃圾处理工艺及资源化技术进展

　　厌氧发酵技术的优点是垃圾的减量化，资源化处理效果好，产生的沼气发电可作为新能源补充现有常规能源。厌氧发酵过程中无臭气逸出，发酵后不会产生二次污染，社会大众的接受程度较高。由于餐厨垃圾的厌氧降解过程主要是在密闭的反应器（发酵罐）中进行的，因此反应器的运行参数会直接影响到厌氧发酵的过程。按照反应器运行的技术参数，厌氧工艺可分为：中温工艺与高温工艺（按照反应器内温度划分）；湿法工艺与干法工艺（按照垃圾中干物质含量划分）；单相工艺与两相工艺（按照厌氧降解阶段划分）；序批次工艺与连续式工艺（按照进料方式划分）。
3.3.1中温工艺与高温工艺
　　参与厌氧降解过程的菌类对温度的适应范围不同，不同的厌氧菌在不同的温度范围内放可达到最佳活性。为使得厌氧菌能够达到最佳活性，反应器内的温度被控制在一定的范围内。表3内列出了中温工艺与高温工艺的相互比较。
3.3.2湿法工艺与干法工艺
　　根据进入反应器中的垃圾中干物质含量的高低，可将厌氧工艺划分为湿法工艺与干法工艺。由于进料垃圾中的干物质含量高于40％时，厌氧降解会因为含水率过低而受到抑制，因此在工程上进料垃圾的干物质含量不超过40％。表4给出了这两种工艺的对比。

3.3.3单相工艺与两相工艺
　　有机物厌氧降解的详细过程至今仍未被科学家们所破解，但是大体上厌氧降解的过程可划分为四个阶段，即水解阶段，酸化阶段，乙酸化阶段和产甲烷阶段。从参与各阶段的厌氧菌的最适宜环境条件看，这四个阶段又可进一步简化为水解酸化阶段和产甲烷阶段。
　　传统的单相工艺中，水解酸化阶段和产甲烷阶段在同一反应器内进行，不同的厌氧菌无法达到发挥各自最佳活性的最适宜环境条件，整个降解过程的时间较长，产气率较低。此外由于水解酸化菌的种类较多，生长速率较高，反应器内容易出现酸化现象，导致后续的产气阶段受到抑制。使用两相工艺时，水解酸化阶段与产甲烷阶段在独立的反应器内进行，独立的反应器可以同时满足不同菌类的最适宜生长环境条件，增强了厌氧降解过程的稳定性，同时提高了沼气的产气量。表5列举了单相工艺和两相工艺的特点。

3.3.4序批次工艺与连续式工艺
　　序批次工艺是指垃圾周期性进入反应器内，并在反应器内停留至降解完全，之后将反应器内厌氧降解后产物清出的整个过程。该工艺中还包括了反应器的清洁与消毒。连续式工艺是指垃圾连续进入反应器内进行厌氧降解的过程，厌氧降解后产物连续的排出反应器，不需要对反应器清洁消毒。表6中可见此两种工艺的相互比较。

 

3.4生物柴油
　　生物柴油是指以动植物油脂为原料，通过酯交换生产的柴油，也称之为再生燃油。而地沟油可通过酸一碱两步法、分离反应法、完全催化法等工艺制得生物油。生物柴油具有良好的环保性，使用生物柴油可使硫化物的排放量减少30%，温室气体减少60%。我国目前生物柴油生产专利达30多种。生物柴油可作为石化柴油的替代燃料，是一种优质的可再生替代能源。既实现了废弃资源的重新利用，产生较好的经济回报，又能够从源头上消除地沟油的生产，使得地沟油不再回到人们的餐桌上，保证食品安全，避免人们的身体健康受到危害。
4餐厨垃圾资源化处理环境、经济、社会效益分析
4.1环境效益
　　餐厨垃圾资源化集中处理后，可防止这部分垃圾对环境造成的二次污染.餐厨垃圾的统一收运与集中处理处置，可以降低餐厨垃圾对环境产生的不良影响，从而带来环境效益
4.2经济效益
　　餐厨垃圾集中处理的直接收益为沼气发电和销售粗肥，因此并无显著的直接经济效益。间接经济效益主要是通过减少餐厨垃圾污染对社会造成的经济损失而表现出来。可充分利用餐厨垃圾中的资源，按某市年产餐厨垃圾7.5万t计，全部资源化利用，按每吨可产生97.8m3沼气计算，则可产生沼气733.5万m3，其中甲烷含量可达65%，年产甲烷476.8万t，每立方米甲烷可发电3.2kW•h，年可发电量达1533万kW•h，发电效益375.6万元；年生产有机肥0.42万t，可产生堆肥效益252万元。
随着法律法规的健全与完善，餐厨垃圾不允许填埋和直接饲养动物，因此各餐厅、宾馆等将不得不自行处理。餐厨垃圾资源化利用，可减少各餐厅等分散处理餐厨垃圾所增加的投资和运行管理费用，减轻其负担。
4.3社会效益
　　餐厨垃圾资源化集中处理，减少餐厨垃圾收运和填埋过程中的二次污染，有效保护环境；减少和防止餐厨垃圾被用来饲养“垃圾猪”和提炼“地沟油”而危害人们的身体健康；减少由于餐厨垃圾不合理处置而可能引起的环境污染及疫情传播，改善了群众的生活环境质量和城市市容；促使城市环境卫生和投资环境的改善，树立良好的政府形象；促进城市循环经济水平的提高，建成节约型城市。